CN105977315A - 感光器件及其制备方法、光敏探测器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种感光器件及其制备方法、光敏探测器，感光器件包括：第一电极、第二电极、有源感光层、第一绝缘层和透明电极层，其中，第一绝缘层形成在有源感光层的第一表面上；透明电极层形成在第一绝缘层的与有源感光层相对的表面上；第一电极和第二电极形成在有源感光层的与第一表面相对的第二表面的一侧；第一电极和第二电极均与第一电源相连，透明电极层与第二电源相连，第一电源和第二电源提供的电位符号相反。本发明提供的感光器件，可以增大靠近第一电极和第二电极的电子或者空穴的浓度，因而可以增大光感电流，进而提高感光精度。

Description

感光器件及其制备方法、光敏探测器
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种感光器件及其制备方法、光敏探测器。
背景技术
图1为现有的MSM光敏探测器的感光器件的结构示意图，请参阅图1，该感光器件从下至上依次包括：基板1、缓冲层2和金属电极3和4、有源感光层5、绝缘层6，该感光器件的工作原理为：有源感光层5接收外界的光子并转换为电子，再通过金属电极3和4上分别加载的电压，且二者的电压存在压差，这样，该压差使电子进行运动，从而形成电流(称之为光感电流)，也即将光信号最终转化为电信号。
然而，在实际应用中，为了使得光信号能够被有源感光层5全部吸收而不会透过该有源感光层5，一般设置有源感光层5的厚度较厚，并且，由于光信号是在有源感光层5中沿着其传输方向逐步被吸收转化掉，因此，靠近金属电极3和4的光信号就逐渐减少，因而造成金属电极3和4附近产生的电子浓度较低，如图2所示，从而造成光感电流较小，进而感光精度不高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种感光器件及其制备方法、光敏探测器。
为解决上述问题之一，本发明提供了一种感光器件，包括：第一电极、第二电极、有源感光层、第一绝缘层和透明电极层，其中，所述第一绝缘层形成在所述有源感光层的第一表面上；所述透明电极层形成在所述第一绝缘层的与所述有源感光层相对的表面上；所述第一电极和第二电极形成在所述有源感光层的与第一表面相对的第二表面的一侧；所述第一电极和第二电极均与第一电源相连，所述透明电极层与第二电源相连，所述第一电源和所述第二电源提供的电位符号相反。
优选地，所述第一电极和所述第二电极均与所述透明电极层平行设置。
优选地，所述第一电极和所述第二电极形成在基板上；所述有源感光层形成在具有所述第一电极和所述第二电极的基板的一面上。
优选地，所述基板上形成有缓冲层；所述第一电极和所述第二电极形成在所述缓冲层上。
优选地，在所述透明电极层上形成有第二绝缘层，所述第二绝缘层和所述第一绝缘层相对设置。
本发明还提供一种光敏探测器，包括感光器件，所述感光器件采用本发明上述提供的感光器件。
本发明还提供一种感光器件的制备方法，包括：提供一有源感光层，其一侧形成有第一电极和第二电极；在有源感光层的第一表面上形成有第一绝缘层，该第一绝缘层与第一电极和第二电极相对设置；在所述第一绝缘层上形成透明导电层，所述透明导电层和所述有源感光层相对设置；将所述第一电极和所述第二电极均与第一电源相连，所述透明电极层与第二电源相连，所述第一电源和所述第二电源提供的电位符号相反。
优选地，所述在所述第一绝缘层上形成透明导电层，包括：在所述第一绝缘层上形成与所述第一电极和所述第二电极均平行的所述透明导电层。
优选地，所述提供一有源感光层，其一侧形成有第一电极和第二电极，包括；提供一基板；在所述基板上形成第一电极和第二电极；在具有所述第一电极和所述第二电极的基板的一面上形成所述有源感光层。
优选地，所述在所述基板上形成第一电极和第二电极，包括；在所述基板上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成第一电极和第二电极。
优选地，还包括：在所述透明电极层上形成第二绝缘层，所述第二绝缘层与第二绝缘层相对设置。
本发明提供的感光器件，借助在有源感光层的与第一电极和第二电极相对的一面间隔一绝缘层设置透明电极层，且第一电极和第二电极上加载的电位符号相同，且与透明电极层上加载的电位符号相反，可以使得有源感光层的第一表面上形成有MOS感应电荷，该MOS感应电荷会在该第一表面上形成一电荷层(空穴层或电子层)，该电荷层的产生会形成一内电场，该内电场会使得电子或者空穴朝向有源感光层的第二表面迁移，这相对现有技术而言，可以增大靠近第一电极和第二电极的电子或者空穴的浓度，因而可以增大光感电流，进而提高感光精度。
本发明提供的光敏探测器，其采用本发明提供的上述感光器件，因此，可以提高探测精度。
本发明提供的感光器件的制备方法，其能够制备出本发明提供的上述感光器件，可以增大感光器件的光感电流，从而提高感光精度。
附图说明
图1为现有的MSM光敏探测器的感光器件的结构示意图；
图2为图1所示的感光器件的有源感光层内的电场示意图；
图3为本发明实施例提供的感光器件的一种结构示意图；
图4为图3所示的感光器件的有源感光层内的电场示意图；
图5为本发明实施例提供的感光器件的另一种结构示意图；
图6为图5所示的感光器件的有源感光层内的电场示意图；
图7为本发明实施例提供的感光器件的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的感光器件及其制备方法、光敏探测器进行详细描述。
实施例1
图3为本发明实施例提供的感光器件的一种结构示意图；图4为图3所示的感光器件的有源感光层内的电场示意图；请一并参阅图3和图4，本发明实施例提供的感光器件，包括：第一电极10、第二电极11、有源感光层12、第一绝缘层13和透明电极层14。其中，所述第一绝缘层13形成在所述有源感光层12的第一表面上，有源感光层12可以为但不限于GaAs，第一绝缘层13可以为但不限于SiNx；所述透明电极层14形成在所述第一绝缘层13的与所述有源感光层12相对的表面上，所述透明电极层14可以为但不限于ITO材料；所述第一电极10和第二电极11形成在所述有源感光层12的与第一表面相对的第二表面的一侧；所述第一电极10和第二电极11均与第一电源(图中未示出)相连，所述透明电极层与第二电源(图中未示出)相连，所述第一电源和所述第二电源提供的电位符号相反。
在本实施例中，具体地，第一电极10和第二电极11上加载的是正电位(+)，透明电极层14上加载的是负电位(-)。
本发明实施例提供的感光器件，由于透明电极14上加载的是负电位，因此，有源感光层12的第一表面上会形成一空穴层15(如图4所示，+表示空穴，-表示电子)，随着空穴层15的产生，空穴层15和电子之间形成一个内电场，该内电场会使电子逐渐向有源感光层12的第二表面运动(或者说，向第一电极10和第二电极11的方向运动)，最终达到一定平衡。
因此，本发明实施例提供的感光器件与现有技术相比，由于有源感光层12内会形成内电场迫使电子朝向第一电极10和第二电极11运动，因此，可提高第一电极10和第二电极11附近的电子浓度，如图4所示，其中，-表示电子，第一电极10和第二电极11附近的电子浓度大于图2所示，因而可以增大光感电流，进而提高感光精度。
另外，在本实施例中，具体地，所述第一电极10和所述第二电极11形成在基板16上；所述有源感光层12形成在具有第一电极10和所述第二电极11的基板16的一面上。其中，基板16可以为但不限于玻璃基板或者柔性衬底。
更具体地，所述基板16上形成有缓冲层17；在此情况下，所述第一电极10和所述第二电极11形成在所述缓冲层17上。其中，缓冲层17可以为但不限于SiNx或者SiOx等的绝缘材料。
且所述第一电极10和第二电极11都紧贴缓冲层17设置，以最大限度增大光感电流，进而提高感光精度。
优选地，在所述透明电极层14上形成有第二绝缘层18，所述第二绝缘层18和所述第一绝缘层13相对设置，借助该第二绝缘层18可以对透明电极层14进行封装，来保护透明电极层14。具体地，第二绝缘层18可以为但不限于SiNx。
图5为本发明实施例提供的感光器件的另一种结构示意图；图6为图5所示的感光器件的有源感光层内的电场示意图，请参阅图5和图6，本发明实施例提供的另一种感光器件与图3和图4相比，二者的不同点在于：该另一种感光器件中的第一电极10和第二电极11上加载的是负电位(-)，透明电极层14上加载的是正电位(+)。
在此情况下，本发明实施例提供的另一种感光器件，由于透明电极14上加载的是正电位，因此，有源感光层12的第一表面上会形成一电子层19(如图6所示，+表示空穴，-表示电子)，随着电子层19的产生，电子层19和空穴之间形成一个内电场，该内电场会使空穴逐渐向有源感光层12的第二表面运动(或者说，向第一电极10和第二电极11的方向运动)，最终达到一定平衡。
因此，本发明实施例提供的另一种感光器件与现有技术相比，由于有源感光层12内会形成内电场迫使空穴朝向第一电极10和第二电极11运动，因此，可提高第一电极10和第二电极11附近的空穴浓度，因而可以增大光感电流，进而提高感光精度。
优选地，所述第一电极10和所述第二电极11均与所述透明电极层14平行设置，这样，第一电极10和第二电极11与透明电极层14的相对面积较大，因此，电子(或空穴)在内电场的作用下到达第一电极10和第二电极11周围的数量将越多，从而能够进一步提高光感电流。
综上所述，本发明实施例提供的感光器件，借助在有源感光层12的与第一电极10和第二电极11相对的一面间隔一绝缘层后再设置透明电极层14，且第一电极10和第二电极11上加载的电位符号相同，且与透明电极层14上加载的电位符号相反，可以使得有源感光层12的第一表面上形成有MOS感应电荷，该MOS感应电荷会在该第一表面上形成一电荷层(空穴层或电子层)，该电荷层的产生会形成一内电场，该内电场会使得电子或者空穴朝向有源感光层12的第二表面迁移，这相对现有技术而言，可以增大靠近第一电极10和第二电极12的电子或者空穴的浓度，因而可以增大光感电流，进而提高感光精度。
实施例2
本发明实施例提供一种光敏探测器，包括感光器件，所述感光器件采用本发明上述实施例1提供的感光器件。
本发明提供的光敏探测器，由于其采用本发明提供的上述感光器件，因此，可以提高探测精度。
实施例3
图7为本发明实施例提供的感光器件的制备方法的流程图，请参阅图7，本发明实施例还提供一种感光器件的制备方法，包括以下步骤：
S1，提供一有源感光层，其一侧形成有第一电极和第二电极。
S2，在有源感光层的第一表面上形成有第一绝缘层，该第一绝缘层与第一电极和第二电极相对设置；
S3，在所述第一绝缘层上形成透明导电层，所述透明导电层和所述有源感光层相对设置；
S4，将所述第一电极和第二电极均与第一电源相连，所述透明电极层与第二电源相连，所述第一电源和所述第二电源提供的电位符号相反。
具体地，所述步骤S1，包括；提供一基板；在所述基板上形成第一电极和第二电极；在具有所述第一电极和所述第二电极的基板的一面上形成所述有源感光层。
所述在所述基板上形成第一电极和第二电极，包括；在所述基板上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成第一电极和第二电极。
优选地，上述感光器件的制备方法，还包括：在所述透明电极层上形成第二绝缘层，所述第二绝缘层与第二绝缘层相对设置。
另外，优选地，所述S3，包括：在所述第一绝缘层上形成与所述第一电极和所述第二电极均平行的所述透明导电层，这样，第一电极10和第二电极11与透明电极层14的相对面积较大，因此，电子(或空穴)在内电场的作用下到达第一电极10和第二电极11周围的数量将越多，从而能够进一步提高光感电流。
本发明提供的感光器件的制备方法，其能够制备出本发明上述实施例1提供的上述感光器件，可以增大感光器件的光感电流，从而提高感光精度。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种感光器件，其特征在于，包括：第一电极、第二电极、有源感光层、第一绝缘层和透明电极层，其中，
所述第一绝缘层形成在所述有源感光层的第一表面上；
所述透明电极层形成在所述第一绝缘层的与所述有源感光层相对的表面上；
所述第一电极和第二电极形成在所述有源感光层的与第一表面相对的第二表面的一侧；
所述第一电极和第二电极均与第一电源相连，所述透明电极层与第二电源相连，所述第一电源和所述第二电源提供的电位符号相反。
2.根据权利要求1所述的感光器件，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均与所述透明电极层平行设置。
3.根据权利要求1所述的感光器件，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极形成在基板上；
所述有源感光层形成在具有所述第一电极和所述第二电极的基板的一面上。
4.根据权利要求3所述的感光器件，其特征在于，所述基板上形成有缓冲层；
所述第一电极和所述第二电极形成在所述缓冲层上。
5.根据权利要求1所述的感光器件，其特征在于，在所述透明电极层上形成有第二绝缘层，所述第二绝缘层和所述第一绝缘层相对设置。
6.一种光敏探测器，包括感光器件，其特征在于，所述感光器件采用权利要求1-5任意一项所述的感光器件。
7.一种感光器件的制备方法，其特征在于，包括：
提供一有源感光层，其一侧形成有第一电极和第二电极；
在有源感光层的第一表面上形成有第一绝缘层，该第一绝缘层与第一电极和第二电极相对设置；
在所述第一绝缘层上形成透明导电层，所述透明导电层和所述有源感光层相对设置；
将所述第一电极和所述第二电极均与第一电源相连，所述透明电极层与第二电源相连，所述第一电源和所述第二电源提供的电位符号相反。
8.根据权利要求7所述的感光器件的制备方法，其特征在于，所述在所述第一绝缘层上形成透明导电层，包括：
在所述第一绝缘层上形成与所述第一电极和所述第二电极均平行的所述透明导电层。
9.根据权利要求7所述的感光器件的制备方法，其特征在于，所述提供一有源感光层，其一侧形成有第一电极和第二电极，包括：
提供一基板；
在所述基板上形成第一电极和第二电极；
在具有所述第一电极和所述第二电极的基板的一面上形成所述有源感光层。
10.根据权利要求9所述的感光器件的制备方法，其特征在于，所述在所述基板上形成第一电极和第二电极，包括：
在所述基板上形成缓冲层；
在所述缓冲层上形成第一电极和第二电极。
11.根据权利要求7所述的感光器件的制备方法，其特征在于，还包括：
在所述透明电极层上形成第二绝缘层，所述第二绝缘层与第一绝缘层相对设置。
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